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Viernes, 10 Junio 2016 14:01

Principales contaminantes del motor diesel Destacado

Escrito por Ing. Victor Mendoza
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Los principales contaminantes que emite un motor diésel controlado electrónicamente, utilizando un combustible bajo en Azufre (S), son los óxidos de nitrógeno (NOx) y el material particulado (PM). Estas emisiones son muy tóxicas y difíciles de disminuir o eliminar. También emite hidrocarburos no quemados (HC) y monóxido de carbono (CO) que se procesan en el catalizador de oxidación diésel (DOC), explicado en un artículo anterior de esta secuencia. Las normas de emisiones regulan los máximos niveles admisibles de éstas sustancias tóxicas.

 

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CONTROL DE EMISIONES DE LOS GASES DE ESCAPE EN MOTORES DIESEL CONTROLADOS ELECTRÓNICAMENTE

Sistemas Post-tratamiento (SCR - DEF) – Parte I

 

Las emisiones diésel están reguladas y estandarizadas por las normas EURO (en la Unión Europea), por la EPA (en USA), por PROCONVE (en Brasil), entre otros. La mayoría de los países Latinoamericanos han adoptado normativas que se basan en la EURO, por ser la de mayor desarrollo.

 

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Una técnica para reducir los NOx es recircular a la admisión una porción de gases de escape por medio del sistema de recirculación parcial de gases de escape (EGR), tal como se estudió en un  anterior artículo. El problema es que en un motor con EGR, los NOx y el PM tienen “conflictos químicos”. Si disminuyen los NOx con la gestión de EGR, es común que aumente el PM. Por tal situación es indispensable implementar un sistema de tratamiento químico posterior a la combustión (post-tratamiento), con el objetivo de disminuir los niveles de emisión de los NOx sin alterar los niveles de los demás productos de la combustión.

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La tecnología desarrollada para tal fin, reducir los NOx, es la reducción catalítica selectiva (SCR). Un tratamiento posterior de los gases de escape que utiliza un agente químico llamado fluido de escape diésel (DEF) conocido también como AdBlue, ARLA 32 o AUS 32, que libera amoníaco (NH3).

 

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La técnica consiste en inyectar en el ducto de escape (controlado electrónicamente por medio de un módulo dedicado), delante de un catalizador reductor de NOx, un agente químico con base en una solución de agua desionizada / desmineralizada (H2O) y urea [CO(NH2)2] al 32,5% (en peso), llamada DEF. 

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El agente activo de la reacción es el amoníaco (NH3), que se obtiene de la disociación química (un compuesto complejo se separa en moléculas de menor tamaño) de la urea [CO(NH2)2] del DEF. Al inyectarse en la corriente de los gases de escape, el DEF se descompone formando amoníaco (NH3). Bajo condiciones adecuadas de temperatura, el hidrógeno (H) del amoníaco se recombina con el oxígeno (O2) de los NOx, dando por resultado vapor de agua (H2O) y nitrógeno gaseoso (N2), emisiones inocuas para el medio ambiente y la salud.

Es de suma importancia para este proceso químico y sus positivos resultados, la composición del DEF. Este elemento es un líquido compuesto por 32,5% de urea de alta pureza y agua desionizada. El DEF y el proceso del sistema SCR son un desarrollo conjunto de la industria química, la petrolera y la automotriz, especialmente formulada para reducir los niveles de NOx de los gases de escape de motores diésel y cumple con la norma de aseguramiento de la calidad ISO 22241-1.

En la parte II de este artículo seguiremos analizando el sistema SCR y el DEF.

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